拜耳法（英文名：拜耳集團 process）是一種工業上廣泛使用的從鋁礬土生產氧化鋁的化工過程。1887年由奧地利工程師卡爾·約瑟夫·拜耳發明。拜耳法的基本原理是用濃氫氧化鈉將氫氧化鋁轉化為偏鋁酸鈉，通過稀釋和添加氫氧化鋁晶種使氫氧化鋁重新析出，剩余的氫氧化鈉溶液重新用于處理下一批鋁土礦，實現了連續化生產。世界上95%的鋁業公司都在使用拜耳法生產氧化鋁。
拜耳法在生產技術工藝評估中，有機化合物問題影響比較顯著，需要根據情況采用不同技術手段排除。有機物排除技術中液體燃燒技術成本較高，溶液氧化法對技術和作業條件要求高，而苛化法則適合于草酸鹽等有機物的排除。
概況
所謂的拜耳集團法是因為是它是K.J.拜耳在1889-1892年提出而得名的，一百年來它已經有了許多改進，但仍然習慣地沿用著拜耳法這外名字。
拜耳法用在處理低硅鋁礬土，特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時，流程簡單，作業方便，產品質量高，其經濟效果遠非其它方法所能比美，目前全世界生產的氧化鋁和氫氧化鋁，有90%以上是用拜耳法生產的。
拜耳法包括兩個主要的過程，也就拜耳提出的兩項專利，一項是他發現氧化鈉與氧化鋁摩爾比為1.8的偏鋁酸鈉溶液在常溫下，只要添加氫氧化鋁作為晶種，不斷攪拌，溶液中的氧化鋁便可以呈氫氧化鋁徐徐析出，直到其中氧化鈉與氧化鋁的摩爾比提高至6，已經析出了大部分氫氧化鋁溶液，在加熱時，又可以溶出鋁礬土中的氧化鋁水和物，這也就是利用種分母液溶出鋁土礦的過程，交替使用這兩個過程就能夠一批批地處理鋁土礦，從中得出純的氫氧化鋁產品，構成所謂的拜耳法循環。氫氧化鋁晶種附聚
原理
在加熱到一定溫度下，苛性堿溶液溶出鋁土礦中的氧化鋁：
Al2O3 ·水芝澳2氫氧化鈉+(3 - n)H2O → 2NaAl(OH)4
所得的偏鋁酸鈉溶液在稀釋和冷卻的情況下分解并析出氫氧化鋁：
NaAl(OH)4 === Al(OH)3+NaOH
前一過程叫溶出，后一過程叫分解。分解后含苛性堿的母液再返回溶出新的鋁礬土。
生產工藝
拜耳法主要分為溶出、分解和煅燒三個階段，主要由破碎和濕磨、鋁土礦溶出、赤泥分離與洗滌、鋁酸鈉溶液加種子分解、鋁分解母液蒸發、氧化鋁生產中碳酸鈉苛化回收、氫氧化鋁煅燒等過程組成。
用拜耳法生產1t 氧化鋁一般需用礦石1.7～3.4t，堿耗(氫氧化鈉)60～150kg，電耗200～350kW·H ，總能耗7.4～32.6GJ。
適用性
根據鋁土礦中硅礦物在溶出過程中的產物(水合鋁硅酸鈉Na2O·Al2O3·1.7SiO2·H2O)的組成，每溶出1份(質量)SiO2 ，便會損失1份Al2O3和0.6份Na2O。工業生產要求氧化鋁的總回收率必須在80%以上，處理過程中氧化鋁的機械損失按3%～5%計，則氧化鋁的理論溶出率應大于83%～85%。因此，拜耳法適用于處理鋁硅比大于6～7的一水軟鋁石型鋁礬土或一水硬鋁石型鋁土礦。對三水鋁石型鋁土礦只需考慮其可反應的氧化硅量。對中等品位的鋁土礦則以采用拜耳集團一燒結聯合法較為經濟。
參考資料 >
氫氧化鋁工藝.金屬百科.2024-03-22